采用原位反应法制备的颗粒增强铝基复合材料,因其具有优异的综合性能应用于航空航天、汽车等领域。但由于铝基复合材料焊接性差,制约其工业发展,所以对铝基复合材料焊接性极具研究价值。本文设计并采用K2Zr F6+KBF4+Al反应体系,通过外加磁场的混盐法制备原位自生ZrB2/A356颗粒增强铝基复合材料,对生成复合材料的微观组织、拉伸性能和摩擦磨损性能进行表征分析。采用激光对焊和激光熔覆焊进行试验,研究不同焊接工艺参数对接头的微观组织,增强相的大小、形貌与分布,摩擦磨损性能,腐蚀性能的影响,为铝基复合材料的激光焊接提供理论依据及生产指导。研究表明,通过原位自生法制备的铝基复合材料增强相颗粒分布较均匀,有部分团聚现象,主要为方形和多边形,与基体结合界面纯净。复合材料的抗拉强度σb为240.7MPa,比基体A356的197.8MPa高21%。复合材料的伸长率δ为9.12%,较A356基材有所提升。在不同温度摩擦磨损试验中,温度低于200℃时,复合材料磨损率较小,呈现轻微磨损,主要磨损机理是氧化磨损和磨粒磨损;但随着摩擦试验温度上升至超过250℃时,其磨损率急剧上升,磨斑表面出现大量塑性变形痕迹和磨损碎屑,同时表面出现磨屑粘着的凸起,磨损机理以粘着磨损为主,材料进入严重磨损阶段。对制备的ZrB2/A356铝基复合材料进行板厚为4mm激光对焊,试验结果表明:随着焊接激光功率的增加,纳米增强颗粒ZrB2形成大尺寸团簇,在10μm左右;最佳焊接参数为焊接激光功率为3500W,焊接速度为15mm/s,该参数下的焊缝规则成型良好,焊缝组织致密几乎没有缺陷,焊缝的增强相颗粒细小且获得率高,且弥散分布。不同焊接参数接头在摩擦磨损试验中,载荷的增大对不同激光焊接功率接头的影响较大,表现为明显的从轻微磨损向剧烈磨损的转变。在载荷较小时不同接头的磨损率相差较小;随着载荷的增大,不同接头的磨损率明显增加,激光功率为4100W的接头在大载荷下磨损率增加较大;其中激光功率为3500W的接头磨损率较低,耐磨性较好;同时,焊接激光功率为3500W接头自腐蚀电位最高,腐蚀电流密度较低分别为-1.296V和1.82x10-6A/cm~2,且出现明显的腐蚀钝化区。同时在Nyquist图中容抗弧的直径最大,耐蚀性好。从SKP图可以知道,该参数的焊缝电极电位最大,腐蚀倾向性低。对所制备的ZrB2/A356铝基复合材料进行4mm板厚激光熔覆焊,试验结果表明:随着焊接激光功率的增加,焊缝中生成的增强相Al3Ti的形貌也发生显著改变。在激光功率为3500W时,生成的Al3Ti分布均匀,形状为长条状,尺寸大多为10-15μm;激光功率为3800W时的焊缝成型较好,无明显缺陷。生成的Al3Ti主要为长条状,少部分为球状,粒径为10μm左右;激光功率为4100W时,Al3Ti颗粒主要为长针状,由于在较大的焊接热输入下,增强相分布均匀性较差,有明显的颗粒团簇现象。对不同焊接参数激光熔覆焊接头进行摩擦磨损试验,由于Al3Ti与基体的结合较好,熔覆焊接头的摩擦系数相对于激光对焊更稳定,摩擦性能较好;在载荷较低时,磨损表面较完整,存在较浅浅划痕,主要为磨粒磨损机制。随着载荷的增加,由于Al3Ti的加入,有效的提高了接头的耐磨性,在不同载荷下熔覆焊接头的磨损率较对焊均有所降低,耐磨性提升。激光熔覆焊接头由于Al3Ti弥散分布耐蚀性强,腐蚀电位相近均大于激光对焊接头的腐蚀电位,耐腐蚀性更好激光功率为3800W时接头的腐蚀倾向最低。